过程装备与控制工程范文
时间:2023-03-26 12:05:35
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篇1
现在国内设立过程装备与控制工程本科专业的高校110所,建有“化工过程机械”硕士点的高校30余所,设立博士点的高校14所。其中,浙江大学、北京化工大学、西安交通大学等院校本专业发展迅速,浙江大学和北京化工大学的“过程装备与控制工程”是首个国家重点学科,首批国家特色专业之一,北京化工大学还是全国“过程装备与控制工程”专业教学指导分委员会的主任单位,这几所学校都将培养具有创新精神的过程装备与控制高层次复合型人才纳入培养方案,通过系统的工程设计和控制技能以及科学研究的基本训练,使学生在掌握过程装备创新设计理论和控制方法的同时,有宽广扎实的科学知识、人文知识和良好的精神境界。与上述高校相比,长江大学过程装备与控制过程专业从2001年开始设置,没有原“化工设备与机械”专业建设的积累,起步较晚,教学、科研平台较少,学位建设薄弱。因此,需要结合自身专业特点,加快专业建设。
二、课程体系存在的主要问题
“一体两翼”是长江大学过程装备与控制过程专业人才培养模式的特色,以机械为主,工艺与控制为辅,在课程设置方面突出机械的重要地位,安排了机械专业的大部分课程,另外,增设了《机械加工工艺》、《化工原理》、《过程控制工程》等必修课程和《石油炼制工艺》、《化工计算》等选修课程。与机械大类相关专业相比,专业课程较多,而且,学校采取大学一、二年级大类培养,三、四年级分流的培养模式,专业课程全部集中在后面2年,学生学习任务重的特点尤其明显,相关课程的实验往往只能安排在课程结束或期末,造成专业课程教学和学习效果受到一定程度的影响。另外,由于缺少相关的实验平台,工艺与控制理论教学缺乏配套的实践环节,学生对相关知识的掌握只停留在表面,在后续的学习和工作中基本没有再触及这2个方面内容,导致“两翼”的专业特色被大大淡化。随着社会对毕业生技能多样化、能独挡一面的要求,该专业学生在工作岗位上往往要从事机械结构设计,同时需要对加工工艺、整套装备的工作流程、装置的自动化控制比较了解。因此,在制定教学计划,确定课程体系时,迫切需要对课程体系进行改革。
三、改革措施
紧密围绕一级学科“动力工程及工程热物理”设置专业课程,在以“机械”为主时,注重突出石油特色,同时完善热工知识体系。目前开设的《机械原理》、《机械设计》、《过程设备设计》、《过程装备成套技术》和《化工原理》等课程都涉及到机器零部件和设备,在课程安排和内容教授过程中需要注重各门课之间内容的衔接和互补,精简课程,避免知识点的重复。对于热工知识体系,工程热力学和传热学是最基本的2门专业课程。传热学侧重于3种传热方式的换热计算,是进行相关换热元件设计的基础,而热力学是一切能量变化的基础理论,偏重于压缩机、膨胀机、热泵、空调、内燃机等热力设备的热力过程分析,学习该门课程对于学生真正掌握动力设备的工作原理和热力性能非常重要。因此,在开设传热学的同时,非常有必要开设《工程热力学》课程。突出“工艺”和“控制”的两翼特点。“工艺”和“控制”作为过程装备与控制工程专业的两翼,并不是通过一到两门相关课程的理论教学就可以实现的,必须结合其他配套的实践或实验环节才能取得较好的效果。通过炼油工艺、轻烃回收等工艺的理论教学,再进行化工流程模拟练习,可以让学生在了解现有流程特点的基础上,进一步思考“为什么是这样的问题”。最后通过生产实习的现场观察,在获得感性认识的同时,加深对相关知识点的理解。自动化控制作为目前企业大部分设备都具有的功能,重视学生在校期间对控制理论知识的学习非常必要。例如,原油加热炉的设计不但需要结构设计技能,而且还需要温度、压力等控制系统的设计和实现,只有具备了机械设计和控制相关知识的人才能在设计时更好的从装置的整体结构和性能去考虑。因此,在理论教学的同时,提供机会让学生动手设计基本控制系统并加以实现,对于学生理论知识的掌握和操作技能的锻炼尤为重要,有利于学生更快地胜任工作岗位。重视生产实习环节,增加拆卸、组装设备实践内容。生产实习作为学生理论知识和实践相结合的有效途径,是工科专业必不可缺少的一个实践性环节,各高校十分重视生产实习在提高学生实际操作技能方面的重要作用。过程装备与控制工程专业作为长江大学一个与石油化工设备设计、控制系统紧密相连的特色专业,以培养具有创新精神的复合型人才为目标,更加注重学生实践动手能力的锻炼,很多的学生毕业后从事动力设备、管道的检修工作,因此,更应注重发挥生产实习的实践功能,保证学生在走出校园后可以尽快适应相关工作。但是,从这些年的生产实习组织方式、实践内容来看,以往单纯依靠学生在工厂、企业走马观花式的参观,虽然可以获得对于生产现场的感性认识,对设备加工工艺及化工炼油工艺也有较好了解,但欠缺对设备内部结构的学习,导致学生实习流于形式,学习积极性不高。另外,从已毕业学生的反馈情况来看,存在迫切希望能在专业学习过程中增加自己动手拆卸零部件以填补对典型设备内部结构认识的空白,增强工作信心。通过调研了解到,武汉工程大学过程装备专业拥有自己的设备实验基地,拆卸、组装设备是生产实习的一个重要内容。通过增设学生拆卸、测量、组装设备环节,对目前的生产实习进行改革,可以极大的丰富生产实习内容、提高学生的学习积极性。长江大学生产实习时间为4周,原计划安排在荆门炼油厂和宏图有限公司实习2周,主要是了解炼油工艺及相关设备,与该专业学生将要从事的职业有很大相关性,其他2周主要是在第四石油机械厂、江汉油田钢管厂参观零部件的加工过程,对于帮助学生了解加工工艺、机床有很大意义,但是在具体实施时,因为实习单位的生产实习安排、安全检查、设备大检修等原因,往往造成各实习内容不能按期进行,给实习安排带来较大不便。通过增设典型设备拆卸、测量实习环节,可以提高生产实习的灵活性,丰富实习内容。另外,建设校内设备实习基地,增设动力设备(泵、压缩机)和反应换热设备的拆卸、测量、组装实习环节,可以极大地提高学生的实践动手能力,为设备设计、检修奠定扎实的基础。重视科研对教学的促进作用,加快教学、科研平台建设。从事科研工作有利于教师把握先进技术和工艺的发展方向,将科研带进课堂,有利于丰富教学内容,让学生在了解科研成果的同时,更多的感受到科学工作的严谨性和严肃性,有利于学生尽早树立起对未来工作负责任的态度。科研工作离不开相关的平台,包括基础实验室、高精密测量仪器等,这些平台在满足科研的同时,也可以用于教学活动。长江大学过程装备与控制工程专业由于没有“化工设备与机械”专业的积累,与该专业相关的科研项目非常少,需要进一步加强校企合作,注重与周边化工厂、设备设计企业的联系,充分发挥各位教师所长,共同致力于某设备的开发或者改进,以此为起点,建设完成科研平台,促进学科的进一步发展。
四、结语
篇2
【关键词】过程装备;控制工程;毕业设计
一、前言
过控专业研究的主要是过程工业,涉及到很多物理手段和化学反应,主要是为产品生产提供设备和技术方面的支持,因此各学科相互渗透形成了过控专业,因此该专业的知识覆盖面非常广,口径比较宽。现阶段过控专业的学生数量越来越多,而毕业设计要考验的就是毕业生在理论和实践方面的能力,这对学生未来发展也是非常有影响力的。要想培养出社会需要的应用型人才,就要保证毕业设计的效率和质量,找出现阶段毕业设计环节存在的问题。
二、目前过程装备与控制工程专业设计现状
1.管理监控不严格。合格的毕业设计需要在每个环节上确保质量[1]。现阶段各高校都制定了相关的指导文件,这说明毕业设计都是有一定要求的,其中包括毕业设计的组织、目的以及相关教师的职责,并制定了论文的具体规范,只是这些是文件上的规定,在完成毕业设计的过程中,高校还是缺乏管理的,高校没有对学生实施合理的监控,也就是说各个环节都是处于无监控状态,难免会有一些环节出现问题,这是目前高校各专业毕业设计共有的一点问题,缺乏监控机制。2.教学资源不足。由于社会经济在不断发展,过控专业实际上已经是现阶段本科中非常热门的专业,学生的数量逐年增加,这对该专业的发展是非常有利的,但对于相关高校来说也是一项巨大的挑战,因此学生数量过多,就意味着师资力量需要跟上,目前就是专业课教师的数量并不能满足毕业设计的实际需求。多数高校是一名指导教师要负责十几名甚至更多学生,在这种情况下,教师还要负责正常的教学任务以及科研工作,能拿出的精力有限,对学生的帮助也有限,因此仅靠现阶段的教学资源要想提升毕业设计的质量还是非常有难度的,而且各高校学生若是想自主查找资料,是缺少资源的,纸质的资料非常少,但电子资料方面由于学生数量大,没有固定场所,使用起来也不是很方便。3.选题不合理。实际上毕业设计中最关键的步骤就是选题[2]。现阶段很多过控专业的学生论文选题工作是指导教师完成的,专业教师在理论研究方面没问题,但在实践方面以及对企业的了解方面并不是每一名教师都有足够的经历,因此很多毕业设计实际上是空中楼阁,仅仅存在与理论上,对实际的帮助并不大。在这种情况下,学生的创新精神其实并没有得到锻炼,工科学生要想获得长远发展,不仅需要理论积累,还需要实践经验和创新意识,这些在现阶段的毕业设计中都是缺失的。而且选题需要结合工程实际的背景以及过控专业培养人才的目标,这样才能将提升毕业设计的效果,这些都是存在问题的。4.设计时间短。在学生完成毕业设计的阶段,实际上需要考虑两大问题,那就是就业和考研[3]。这两个问题也需要在这一学期解决,对学生未来的发展也非常重要,与毕业设计的完成在时间上有直接冲突。学生为了顺利应对这两方面的问题,就要将毕业设计的时间压缩,而这种情况指导教师也无法采取有效的措施,因此毕业设计受到时间上的影响,在质量上也是难以保证的,现阶段过控专业大多数学生,对自己的论文质量评价,也只是一般,说明在完成毕业设计的时候是受到严重影响的。5.学生缺乏写作技巧。实际上由于信息技术越来越便捷[4]。高校普遍为学生提供了文献检索的途径。在写作方面也会设立一些课程或者讲座,对学生完成论文进行指导,但还是无法彻底改变学生在写作技巧方面的弱点。学生完成论文时,并不具备足够的专业语言,很多学生会将一些内容拼凑到一起,甚至有一些学生会存在书写不规范的现象,其中比较复杂的环节就是文献引用、标点符号、图表绘制方面的问题,因此学生在完成论文写作后,还需要与指导教师一同花费大量的时间修改论文格式,相应的对论文内容与创新的分析就减少了。
三、过程装备与控制专业毕业设计选题类型
1.工程设计。这类题目实际上就是根据企业现有的设备,参考企业中的一些技术参数,根据相应规定进行设计[5]。此类题目优点是对基础非常重视,要求有完善全面的技术参数,工作量非常丰富,而且无论是设计图纸还是计算量都是非常大的,所以论文实用性比较强。现阶段过控专业学生通常是在毕业设计前决定好了毕业后的趋向,所以学生是可以根据自己的就业需求要选择题目的。该类题目目前是大多数学生的选择,尤其是一些已经到就业单位实习的学生,可以对企业设备有足够的了解以及接触的机会,根据实际情况进行命题。2.科学研究。该类题目通常是指导教师以自身科研情况为基础[6]。申报的一些子项目,这类题目的特点就是创新性比较强,学生要在毕业设计时期将这一子项目完成,或者取得阶段性的成果,因此是需要学生具备一定素质的。这类题目有一定的难度,学生不仅需要在理论上有足够的积累,实践能力和创新意识也需要达到一定的水平,而在这类题目由于是指导教师科研项目的一部分,在数量上不会太多。此类题目对学生是可以起到启发效果的,而且学生可以参与项目研讨的活动,两节相关的过程。3.创新型。创新型的题目主要是通过竞赛、创业比赛等活动进行[7]。是团队进行的一类任务,不仅需要学生完成论文的内容,最重要的是要体现出创新,其实这类题目也体现出当前社会对应用型以及创新型人才的需求,考验的是学生各方面的能力。
四、过程装备与控制工程专业毕业设计改革中需要解决的问题
1.管理制度改革。很多时候毕业设计取得什么样的成就,取决于高校管理制度[8]。因此各高校为了让毕业设计的各步骤得到有效的管理,需要建立全程监控机制,教师需要对毕业设计提升重视程度,高校也要对教师职责进行强调,严格控制学生抄袭的行为。指导教师起到非常关键的作用,需要根据设计手册,保证学生完成毕业设计的各环节不出问题,根据课题的需求,对学生进行一对一指导,其中包括对素材的筛选、对内容的设计、论文设计方案、撰写格式等,对学生负责。2.充实教学资源。由于高校近年来一直在扩招[9]。而且过控专业也是比较热门的工科专业,专业教师缺乏的现状还是非常严重的,一些高校为了顺利将毕业设计完成,而且地方科研受到的限制比较多,教师无法为学生提供足够的资料,网上虽然有各类参考资料,但是质量参差不齐,学生筛选起来很有难度。在这种情况下,高校需要将教师招聘的重心放到如过控专业一样的稀缺专业,将师资力量补充上来,调整好师生比例,同时将年轻教师在工作上的积极性激发出来,为学生提供科学的指导。3.保证设计时间。学生为了确保升学和就业,会提出在毕业设计阶段请短假,而高校为了确保学生顺利升学和就业也会允许。在这种情况下,需要高校做出调整。因为考研与就业对学生非常重要,但是顺利完成毕业设计和顺利毕业对学生也非常重要,毕业设计若是出了问题,无论是就业还是考研,都是无法保证的,这就需要高校在时间上做出调整,例如将毕业设计的时间延长,同时可以将设计前的一些基础工作提前到上一学期,这样毕业设计与考研和就业在时间上的冲突就可以解决。4.加强团队指导。现阶段高校过控专业的毕业设计是经过指导教师对学生进行一对多指导,在这种情况下,是不符合过控专业人才培养需求的,这类专业更加注重的是实用性方面的培养,提升学生的应用能力,这样可以满足社会对人才的需求,各专业都需要有所设计,知识面非常广泛。但专业教师无论是研究方向以及自身专业,都是受到限制的,无法给过控专业学生带来足够的指导和帮助。在这种情况下,高校应该建立起专门的指导团队,各专业教师共同完成对学生毕业设计的指导,从原本的一对多变成多对多,这样可以根据学生需求,进行针对性的指导。
五、毕业设计与其他环节的整合
1.与课程设计整合。实际上毕业设计也可以看成是课程设计的延伸,而课程设计相当于毕业设计的一部分,毕业设计与课程设计在选题上是有一定关联性的。通常课程设计开始于第七学期,而学生经过几个星期的设计阶段,可以了解到毕业设计的方方面面,完成毕业设计的一些工作,这样学生就可以提前做好毕业设计的基础工作,有助于确保毕业设计顺利完成,这对学生解决毕业设计和考研以及就业之间的时间冲突是非常有帮助的,实际上课程设计就是毕业设计前学生要经历的实战演练,与毕业实习共同组成了实践环节,为毕业设计打下基础,目前过控专业正在增加学生锻炼实践能力的课程,所以整合毕业设计和课程设计是非常有利的。2.与毕业实习整合。毕业实习也是毕业设计前的重要实践环节。在现阶段的经济发展中,毕业设计和毕业实习需要进行灵活处理,要想将二者进行整合,需要注意一下细节,首先是实习基地的设立,这是毕业实习的基础。其次是高校与实习基地的合作,为学生提供良好的平台。然后是课题研究需要与企业实际情况和教师研究情况相结合。最后是注意对学生进行个性化培养,学生需要的是在应用能力上获得提升,提升自身各方面素质,但每个学生的情况不同,高校需要注意对学生因材施教,解决每个学生面临的困境。
五、提升毕业设计质量的措施
1.强化对毕业设计的重视。在毕业设计正式开始前,高校可以组织专门针对于毕业设计的讲座,对学生和教师进行动员,要让教师和学生明确毕业设计的重要性,影响着学生日后的就业以及学位认定问题。同时指导教师要严格要求自己负责的学生,要从学生正式开始毕业设计前,就形成严肃的意识。2.提升选题规范性。论文选题要与过控专业相关,过控专业的实践价值是保证企业设备可以高效运行,是将机械、控制等各学科结合在一起的专业,在选题时需要与这些内容息息相关。在选题类型上,可以与科研单位和教师研究的课题紧密相连,一些学生可以在研究院等地完成自己的毕业设计。毕业设计需要提升真实性,结合现有的社会资源和师资力量,对学生进行团队指导,这样可以保证题目具备真实性和综合性。在选题上还是需要指导教师提供相应的帮助,因此拟题时教师要制定好指导的时间,避免造成双方的疲劳。3.查阅文献。完成论文的第一步骤就是查阅文献,学生对查阅文献方面还是缺乏相关的经验和方法,因此需要教师提供指导。查阅文献需要根据课题的具体内容,确定查阅的关键词,检索相关的期刊、研究报告等资料,然后完成资料分析工作和整理工作,结合选题写出文献综述。对文献的检索可以通过很多途径,例如高校的图书馆的电子资料、维普数据库等,这些途径查找到的文献是比较新的。然后是高校图书馆的图书阅览室以及各地的图书馆。最后是网上也可以找到资料,只是质量参差不齐,需要慎重筛选。4.强化过程控制。毕业设计的所有步骤包括前期讲座、确定课题、完成文献综述、完成文献的英文翻译、完成论文设计、中期检查以及评审和答辩。经过对选题的审定和初期、中期检查,然后是答辩检查、最后是成绩评定和论文评选。这些步骤都是过程控制的关键点。在整个过程中,教师要对学生进行至少每周两次的一对一指导,然后成立专门的小组,负责管理工作,要对毕业设计阶段实施量化管理。5.加强成绩管理。毕业设计的成绩是从三方面进行评定。首先是指导教师从设计方案、完成状态、翻译情况、学生的态度以及在个人纪律评价等方面评出成绩。然后是评阅教师,根据论文的内容质量、规范性、外文翻译的质量以及内容创新性等方面评出毕业设计成绩。最后是答辩委员会,以各小组的答辩情况,对毕业设计的内容、水平、课题、表达、工作量以及学生对问题的回答各方面给出综合性的评价,做出毕业设计的答辩成绩。最后答辩小组会以规定的比例,对总成绩进行评定,总成绩是需要通过答辩委员会进行审核的。
六、结论
总之,毕业设计是高校学生经过学习后,经历的对所学知识的全面检查,是对在校期间成绩的总结和提升,也是高校对学生进行实践能力提升和理论研究强化的有效途径。提升设计质量不仅是为了提升高校的教学水平,也是为了满足社会最新的人才需求。如今社会需要的是实用型、应用型以及创新型人才,因此在毕业设计的质量上进行提升,无论是对于学生个人、高校还是社会发展,都是起到重要作用的。每当毕业设计完成后,需要进行经验总结,这样对以后的指导工作才能有所帮助。
作者:陈慧媛 李晓红 顾锡峰 单位:青海大学化工学院
参考文献:
[1]王娟.过控专业一体两翼协同发展的课程体系构建[J].广州化工,2016,44(23):188-189.
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[3]郑秀红,张翠英,王洪涛,林楠,卫明社.行动导向法指导下的《过程装备控制技术》在毕业设计中的应用[J].教育教学论坛,2016,(30):241-242.
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篇3
根据学科发展趋势,立足本校特色,结合学科背景,改革教学方式和方法,构筑符合现代教育规律,满足工程界、企业界对未来人才知识、能力和素质的基本要求,能够进行自我调整和更新的培养体系。统筹校内外资源,加强学科之间资源的共享。充分利用南华大学(以下简称“我校”)在核工业、核电行业方面的传统优势,将行业资源、科研资源有效地转化为优质的教学资源。鼓励校内已建成的教学实践平台、专业实验室、科研基地、产学研基地向学生开放,安排学生参与一些国内、国际会议的接待工作,使他们在实践中提高人际交往技能和外语交流能力。
二、建立基于卓越工程师培养的教学组织模式
主要专业课程采用“理论课、习题课、实验课、课外学习”的工程师教学模式,树立“大实训”理念,构建教学—科研、学校—企业双结合的实践平台。从培养方案的制订、教材的编写到理论与实践教学等各个教学环节,充分体现校企联合机制。
三、建立基于卓越工程师培养师资队伍
教师队伍是培养“卓越工程师”的关键,培养卓越工程师就必须建立一支高素质的且拥有一定工程经历的教师队伍。逐步建立和完善配套的师资政策,包括聘用政策、晋升政策、考核政策和其他激励政策,也包括教师进修、深造的措施。探索和建立工程教育中“教师—工程师”有机结合的机制,有效地提升教师工程能力。一方面,加强教师评聘与考核。优先聘请有企业工作经历的教师参与“卓越工程师培养计划”教学工作。聘请有丰富实践经验具备企业工作经历的校外兼职教师参与“卓越工程师培养计划”教学工作。对参与“卓越工程师培养计划”教学工作的教师考核,重点考核教师理论联系实际以及解决企业实际问题的能力,注重在工程项目设计、专利、产学合作等方面考核教师。另一方面,通过采取以下具体措施鼓励相应的教师深入企业,增强教师的综合实力:学校在引进新教师时,优先选拔具有企业工作经历的人员;充分利用校企合作基地优势,定期选派部分教师到企业跟班轮岗,丰富教师的实践工作经验;鼓励具有博士学位的青年教师,进入企业的博士后流动站进行深造;在职称评定时向具有企业实践经历的教师倾斜,青年教师申请副高职称评定时,将具有企业工作经历作为必要条件。相关介入企业也要为学生配备企业指导教师,负责学生在企业的培养工作,以利于培养学生的动手能力和工程综合能力。企业导师的指导如何将高等教育教学的基本规律与工程实践教育相结合,需要企业有专门人员(人力资源部门)与学校共同进行研究和探索。
四、建立基于卓越工程师培养的高效合作机制
研究探讨校企紧密联系、实现校企共同发展、互惠互利的有效途径包括:一是通过和企业联合进行教学计划、教学大纲的制订、为合作企业输送高素质的优秀毕业生、为中小企业解决相关的科研难题以及为企业员工提供培训支持等多种途径,调动企业参与校企联合培养的积极性;二是配合企业走出去的战略,采取与跨国公司进行合作办学项目,聘请外国教授或工程教育培训机构来学校讲课,培养适应企业国际化发展的工程师。建立高层次、多样化国际合作与交流的平台。
五、健全基于卓越工程师培养的实践教学质量监控体系
篇4
关键词:过程装备与控制工程;综合改革;建设;人才培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)50-0077-02
安徽理工大学过程装备与控制工程专业综合改革试点项目自立项以来,根据拟定的建设目标,围绕建设区域经济社会发展和战略性新兴产业急需专业人才、卓越工程师计划和进一步突出“过控”专业的优势特色等建设内容,进行了项目实施,对本项目实施过程中的一些问题进行了探索与实践。以便建立合理的、多渠道的工程实践教学模式,大力提高学生的工程实践能力、工程素质和工程意识,促进应用型创新人才的培养。
一、人才培养方案和培养机制建设
以提高学生的综合素质为目标,构建适合社会发展和自身实际的“基础扎实、实践能力强、知识面宽、德才兼备、综合素质强”的复合型创新人才培养模式。通过理论知识的深化,专业知识的拓展,实践能力的增强,综合素质和创新能力的提升,实现过程装备与控制工程专业创新型高素质人才培养的目标。
1.制定符合市场需求的人才培养方案。通过对企业、厂矿、科研院所等主要相关就业行业的发展趋势和人才需求研究,结合用人需求单位部门共同制定专业培养计划、培养方案和课程体系。课程设置采用“订单式”、“定制式”等方式设置。
2.推进学分制、降低必修课比例。在加大选修课比例、减少课堂讲授的基础上,增加学生自主学习、创新学习的时间和空间,拓宽学生知识面,增强学生学习兴趣,完善学生的知识结构,促进学生个性发展。
3.重实践,重研究训练,改进课程实践教学环节。确立了教学过程、教学手段、教学内容与方法的全面改革必须以实践教学为突破口的思想。认真提高生产实习、主干课程实验等实践性教学环节,以建设综合实验室为契机,全面配套改革教学内容、课程设计、生产实习。
二、教学团队建设
针对专业发展的需要,制定以提高自身师资水平和引进高层次人才相结合的培养规划,完善教师培训、交流和深造的常规机制。以教师队伍建设为切入点,通过专业团队、课程团队、创新团队、科研团队等形式,实现教师队伍的优化。
1.加强教师培训和人才引进工作,吸收、引进高水平人才加入到专业教学团队。鼓励专业教师到企业学习新技术和新设备,安排教师到国内外著名高校和科研机构进行学术交流、访问进修,加强教师的业务能力。形成理论教学与实践教学的相互补充,开展校外教师和校内教师业务交叉,提升实践教学教师能力。
2.建立“传帮带”机制,采用“老带新”的模式,完善中青年教师培养方案。聘请教学经验丰富的教授或企业导师指导教师,带动青年教师参加创新性科研活动,并培养其将科研成果运用到教学活动的能力。
3.积极开展教育教学研究活动,支持教师参加创新性科研活动,将教师的创新成果纳入教学内容。专业教师指导学生参加科研项目和各类科技创新活动。通过对专业及相关教改实验班个性化人才培养方面的研究,提出创新型人才培养的实施办法,保证人才培养质量。
4.实施教学名师工程。以教学名师工程为契机,建设师资团队,努力实现培养德高望重、教书育人、教学水平高、效果好的教学名师,进一步提升整体教学水平。
5.坚持开展以“学高为师,身正为范”的师德教育主题活动。树立师德标兵的示范作用,倡导爱岗、爱教、爱生的精神,提高教师的职业道德与责任意识,正确对待名利,安心与倾心从事教育事业,做教书育人、敬业奉献的模范。
三、课程体系与教学资源建设
1.优化课程体系,更新教学内容。修订选修课程的设置,拓宽专业知识面,设置专业学科前沿讲座,扩展学生的视野。以能力培养为主要目标,设计以“厚基础、宽口径、强能力、高素质”为目的的全新课程体系。逐步实现“基于素质教育和创新能力培养的模块化课程体系”。
2.专业核心课程和精品课程建设措施。依据过控专业课程体系特点,进一步优化课程,推动专业核心课程的建设,构建实用、灵活衔接的“专业课程群体系”,打破传统学科理论体系,促进专业整体教学水平效果的提高。积极申报国家级、省级、校级精品课程,力争使本专业精品课程成为安徽省工科类相关专业的特色示范课程。
3.完善专业综合改革网站和网络资源库。加强“过控专业综合改革试点项目”相关网站建设,精作辅助教学多媒体材料、视频课程录制加工以及精品课程和核心专业课程的网络资源库,实现优质教学资源的网络共享,便利师生之间的学习沟通和交流。
四、教学方式方法改革
坚持与完善“重实践、厚基础、教学与科研相长”的教学观点,不断在实践中探索和改进启发式、讨论式、探究式、参与式教学方法改革,真正充分激励学生自主学习的积极性。依托现代先进信息技术手段,改变单一课堂教学方式,完善教学,促进教师与学生互动。
1.更新教学观念深化教学改革研究。定期集体深入研究教学方法和方式,不断总结教学研究经验,让学生从个体学习走向合作学习、从单纯的听讲学习走向自主学习。变“灌输式”教育为“启发式”、“互动式”、“引导式”教育。教学活动中要关注学生的进步,树立“一切为了学生的发展”的思想,懂得“授人以鱼,不如授之以渔”的道理。
2.建立调动学生学习积极性的激励机制。选派教师指导成立学生科技创新小组,引导学生积极参与科研活动。申报国家级、省级大学生创新创业训练项目,逐步培养学生的创新精神和创新能力。制定完善的大学生科技活动政策,支持鼓励大学生参加专业竞赛、节能减排大赛、机械创新大赛、全国大学生过程装备实践与创新大赛等竞赛活动。
3.探索与改革教学方法,丰富课堂教学。(1)采用多媒体与板书相结合:制作《过程流体机械》、《过程设备设计》等核心课程多媒体课件,演示课程中的主要装备结构、动作原理,展示课程主要知识点、重要概念、新技术、新知识、新工艺等内容。(2)体验式教学:根据学生的认知特点和规律,通过创设问题情境激发学生学习兴趣和动机,创造检验情境,通过实践情境检验,使学生在亲历的过程中理解知识、建构知识、产生情感、发展能力。(3)案例教学:专业核心课程实践性较强,采用核心课程案例教学,对提高学生分析问题和解决问题的能力作用巨大。课程案例教学可以培养学生专业学习的兴趣,提高学生对化工装备事故危害性的认识,学会分析不同事故发生的原因、特点和预防措施。
4.科研促进教学。提倡和鼓励本科生“早进课题、早进实验室、早进团队”参与科研活动。建立项目组,要求学生结合课程内容,能够初步总结、归纳已掌握的知识,发现解决实际问题,通过设立小项目单元任务,进行探索和互动协作学习,以利提高自主学习能力和相对独立的分析问题、解决问题能力。
五、强化实践教学手段和环节
过程装备与控制工程专业实践性很强,完善实践教学条件和手段,改革实践教学内容,增加实践教学权重,实践教学模式创新对培养学生独立工作能力和创新能力至关重要。
1.完善实践教学培养计划,更新实践教学内容。通过增加在企业现场学习与实践的时间(累计达到40周学时),使学生的工程实践教育与专业理论得到充分的有机结合。加强考核力度,细化考核指标,实践教学阶段的考核由学校专业教师和企业单位的指导教师共同进行,使人才评价更加合理和准确。
2.加强实验室建设,改善实验条件。推进实验教学内容、方法手段的改革与创新,促进科学研究和实践教学有机地结合,依托现有的省级“机械工程综合实训中心”、“安徽省矿山掘进与运输装备工程技术研究中心”和“安徽省大型石化设备安装工程技术研究中心”,开放实验室,满足学生开设综合性、设计性实验的需要。
3.完善大学生创新创业基地的建设。新建“过程装备创新实验室”、“科技产业孵化基地”。增加大学生创新基地的经费投入,以过程装备创新产品制作为核心,开展各类设计与制作竞赛,积极鼓励和资助学生参加国际国家级、省市级相关专业和学科竞赛,提高学生动手能力和创新精神。
六、结论
高等学校专业综合改革建设是优化专业结构,提高人才培养质量的重要措施。结合行业与地方经济发展需求,以培养具有鲜明特色的“基础扎实、知识面宽、能力强”的高素质复合型人才为目标,重点加强课程体系建设,改革人才培养方案,强化实践教学,建设教师队伍,紧密结合国家经济社会发展需要推进专业建设和人才培养,努力将本专业建成为教育观念先进、改革成效显著、特色鲜明的专业。
参考文献:
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关键词:过程装备与控制、专业建设、专业特色
中图分类号:TF703.8文献标识码: A
20世纪90年代末, 我国经历了建国以来最大规模的专业调整。从一千多个专业, 合并为24个专业。在新的专业目录中, 将原“化工设备与机械”专业更名为“ 过程装备与控制工程” 专业, 并归人机械类。这是在分析了国内外化工类和机械类高等教育的现状、存在问题和未来发展的基础上做出的及时调整, 为该专业提供了广阔的发展空间。
2001 年, 教育部“ 关于做好普通高等学校本科专业结构调整工作的若干原则意见” 的通知中指出, 高等学校尤其是地方高等院校, 要紧密结合地方经济建设发展的需要, 积极设置主要面向地方支柱产业、高新技术产业、服务业的应用型学科专业,为地方经济建设输送应用型人才。
根据教育部的通知精神, 为适应现代社会对过程装备与控制工程专业人才的需求, 我校在充分调查研究的基础上, 经吉林省教育厅批准, 开设了“ 过程装备与控制工程专业”。在专业建设过程中, 我们借鉴了各兄弟院校的成功经验, 请教了许多专家学者, 同时结合我们学校的实际情况, 最终形成了具有鲜明特色的过程装备与控制工程专业培养计划。
一、新专业
所谓新专业, 主要有两方面的含义。
首先, 体现在专业名称和专业内容方面。过程装备与控制工程专业的前身是化工设备与机械专
业它自20 世纪60年代初建立以来, 已培养了大批化工机械方面的专业人才, 为我国化学工业的发展起到了巨大的推动作用。但是随着科学技术的发展和过程装备自动化水平的提高, 原先的化机专业已不能完全适应现代过程工业的发展需要1998年3月, 教育部批准将原先的化工设备与机械专业更名为过程装备与控制工程专业。在新专业中, 增加了过程控制和管理方面的内容, 基本培养目标也由“化工机械设备制造与研究高级工程技术人才” 转变为“ 具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程方面的知识、能力和素质, 具有创新意识、创新能力和创新精神的高级工程技术人才” ,更加适应了现代社会对具有创新能力和综合素质人才的需求.
其次, 对于我们学校来说, 由于原先没有设置化工机械专业, 因此, 过程装备与控制工程专业是一个全新的专业虽然, 与已有几十年化机专业发展历史的学校相比, 在师资力量和科研水平方面存在较大的差距, 但我们学校同样具备搞好该专业的基础和条件。首先, 该专业涉及的几个主干学科化学工程机械工程、控制工程和管理工程.我们学校都有相应的专业, 而且教学和科研实力也比较强。其次, 我们学校没有原先化机专业的束缚, 可以依据过程装备与控制工程专业新的培养目标和要求以及社会对人才的需求情况, 以全新的思路使该专业得到迅速的发展。
二、新思路
原化工设备与机械专业是化工与机械相结合的专业, 以机械为主。现在的过程装备与控制工程专业是将化工、机械自动控制三方面的技术知识结合起来的综合叉学科。随着过程工业自动化水平的提高, 培养的学生不仅要求具有化工和设备方面的知识, 还要求具备过程控制方面的知识以及较强的创新意识和创新能力。因此, 我们在专业建设过程中, 注重了如下几个方面。
重基础, 宽专业, 知识结构系统化
本专业学习内容横跨机械工程、控制工程、化学工程、动力工程及工程热物理、计算机科学与技术等学科, 主要学习过程原理、过程装备、过程控制的基本原理和方法为此, 在学科基础方面, 我们主要分过程工程、机械工程和控制工程等几个系列进行课程设置, 建立了新的课程体系过程工程类课程主要有. 工程化学, 化工原理, 工程热力学, 工程流体力学。机械工程类课程主要有. 工程制图,工程力学, 工程材料及机械制造技术, 机械设计基础, 互换性与测量技术, 机电一体化技术。控制工程类课程主要有. 电工技术基础, 电子技术基础, 微机原理与接口技术, 化工过程控制原理, 可编程控制器, 单片机原理及应用。专业课程主要有. 过程设备设计, 过程流体机械, 过程装备制造技术, 过程装备成套技术, 过程装备以. , 过程检测技术及仪表, 过程控制装置, 过程装备控制技术及应用。同时, 我们还鼓励学生利用业余时间跨专业听课, 拓宽知识面, 提高素质。我们学校的专业基础课和专业课教材全部选用过程装备与控制工程专业的核心教材。
突出控制方面的课程并形成特色和优势
原化工设备与机械专业改为过程装备与控制工程专业, 比原有专业增加了控制学科。如何开设控制方面的课程, 各个学校都在积极探索中。不过, 大多数学校在控制方面都是增加了本专业的核心课程《过程装备控制技术与应用》。该课程覆盖了过程装备传感器检测技术, 气动和电动仪表, 计算机过程控制, 可编程序控制器及应用, 典型过程控制系统等。实际上, 这些内容都是以前过程控制仪表及自动化专业所开设的多门课程。现在把它们统一在一门课里, 使该书内容偏多, 涉及面广, 加上学时限制, 控制方面的理论和技术在这本书中很难讲清楚。
本专业要在过程控制技术领域占有一席之地,并发展成特色和优势, 仅仅开设一两门控制方面的课程是很难达到的。必须从控制方面的专业基础课和专业课进行系统学习。自动控制涉及的领域非常广泛, 因而有人常说, 自动控制专业的人不知道具体控制什么。对于我们专业来说, 学习控制知识侧重于工程应用, 主要是过程工业中“ 五大参数”温度、压力、流量、液位、组分.的控制和由单元过程设备.换热器、反应器压缩机、塔、泵、罐等.组成的整个装置的控制, 在理论方面不要涉及太深。为此, 我们在控制系列的课程设置中, 根据本专业的特点, 参考了机械设计制造及自动化专业、自动控制专业和测控技术及仪器专业的课程设置, 对控制系列课程进行了系统的设置在数学方面增加了《复变函数与积分变换》这门课, 同时开设了《过程控制原理》、《传感器技术》、《可编程序控制器》、 《过程检测技术及仪器》、《过程控制装置》等过程控制方面的专业基础课和专业课。
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【关键词】高校;过程装备与控制工程;培养方案;探讨
1998年教育部进行高等院校本科专业目录调整时,设立了过程装备与控制工程新的本科专业(以下简称过装专业),国内本专业的教育教学改革,根据各校办学层次、类型及自身条件、服务面向不同而各具特色,呈现出多样化。有的实施大专业“多学科交叉”强调素质和综合能力培养;有的实施“大专业多方向”,有的将“过程装备与工艺、控制相结合”,培养宽专业口径的复合型人才。
作为一所新升本科的地方院校,新增本科专业的设置与培养目标主要应是面向地方相关行业和技术领域基层业务与技术管理岗位,着力培养学生具备在企事业单位和生产一线解决实际问题的知识、能力和素质。本文对地方高校如何构建过装专业的教学体系进行了一定的探索和研究。
一、培养方案与教学体系的现状分析
从目前多数学校的培养方案来看,由于该专业原来的基础不尽相同,不少学校还没有完全摆脱老专业的框框,而只是在老专业的基础上进行调整和修改。存在着专业教改的总体目标不够明确,没有从根本上重建该专业的教学体系;专业人才培养的目标和规格缺乏层次,不能满足市场对各类人才的需求;拓宽口径与保持专业特色的关系问题尚未解决等问题。针对以上问题,开展系统、深入的研究,进行专业教学改革,确立新的人才培养目标和构建新的教学体系,创新应用型人才培养模式,是当前非常紧迫的任务。
洛阳理工学院于2008年在建材机械制造与维修专业的基础上,成功申报过程装备与控制工程本科专业。2009年开始招收培养过装本科生并使用自己的培养方案,但在教学中发现该培养方案存在课程过重、特色不突出等现象,急需改进。
二、过程装备与控制工程本科教育、教学的定位
1、人才培养定位
不同类型的学校应根据市场的需求和自身的特点来培养不同类型的人才,一部分高校应该担负起精英教育的责任,以培养过程装备与控制工程领域的科学研究型和科学研究与工程技术复合型高层次人才为主,本科阶段应是进行以通识为主的专业教育。另一部分学校应以普及高等教育为主,负起大众化教育的责任,本科阶段是通识与专业并重的教育。
洛阳理工学院升本初始即定位为教学应用型本科院校。因此,应以普及高等教育为主,承担起大众化教育的责任,以培养本学科的工程技术应用型人才为主。
2、确定专业方向
过装专业具有宽口径、大专业、多方向的特点,根据行业需求及地区经济发展和学院实际,选准专业主方向,办出地方特色显得尤为重要。就过程装备而言,依过程原理不同,可分为传质的、传热的、流动的、机械的和反应的六种过程设备,在机械大类专业中,它以此与机械工程类专业既相联系又相区别。各校因办学条件及服务面向不同,在过程装备的主攻方向上也各具特色。
近年来洛阳地区经济的长足发展使对掌握现代设计技术的各类专业技术人才的需求又呈上升趋势,洛阳地区有多个大中型水泥厂和洛阳石化等大型炼油厂,随着国家保障房建设和汽车数量的快速增长,掌握硅酸盐水泥与石油化工等生产技术的复合型人才更为抢手。
结合洛阳理工学院早期隶属于国家建材总局的历史渊源和与各大水泥生产集团良好的人脉关系,学院过装专业定位于突出建材特色、服务建材行业,按照“一个专业,两个方向”的培养模式,设置了过程装备设计和过程装备控制二个专业方向,以便更好地服务地方经济。
3、人才培养目标
过装专业培养德智体美全面发展,具备过程装备与控制工程基础知识与应用能力,掌握过程装备设计技术和过程控制的能力,能够在过程装备与控制工程领域从事科学研究、技术开发、工艺与设备设计、生产过程管理等方面的工作,具有较强的实践能力和创新精神、德智体美全面发展的高级工程技术人才。
三、过装专业内涵及课程体系
1、根据专业发展明确专业内涵
过装专业属于机械领域,同时又服务于过程工业,自身的发展还需要机电控制。即是将机械工业和控制工程经发展和改造,使之能服务于过程工业的机械大学科的一个分支,而不是一个独立的学科。因此,机械工程、过程工程、控制工程等学科的基础知识构成了本专业的基本知识体系,这一特点决定了过装专业人才培养必然是宽口径的。
从1998年新专业诞生以来,不少学校过装专业发展遇到最大的问题是没有处理好“宽与专”的关系,一些学校过于强调宽口径,淡化了专业,使得毕业生所学知识无法与企业的需求接轨。另外一些学校则走向另一极端,化工机械老专业的主要课程都上,课程过多,学生不堪重负。
我们组织教师进行广泛调研,重点了解企业对人才知识、素质、能力的要求,确定不同专业方向的学生需要具备的宽口径基础知识和专业基础知识,并根据不同的专业方向设置不同的专业课程。过装大专业要求学生掌握包括机械原理、机械设计、控制工程基础等基本理论、工艺及装备设计、设备选用等内容。为了避免过于宽泛或负担过重,又分别开设了与专业方向相关的专业课程。
2、教学内容的总体构成
按照教育部有关四年制工科大学生总教学时数及实践性环节安排的指导原则,结合学校人才培养方案制定原则,从学校实际情况出发,根据通用性、精简性、特色性和实践性原则建立了“二平台、二模块、一拓展”的课程体系,以适应各专业方向的协调发展。
“二平台”为通识课程平台与学科基础课程平台;“二模块”为专业教育内容,包括过程装备设计方向和过程装备控制方向模块,该模块具有一定的灵活性和针对性,可以随社会需求相应变化;“一拓展”为素质教育的拓展计划,主要由学生科技活动组成。
(1)通用性原则。过装专业的课程设置以基础型、通用型为主,同时加强了包括人文社会科学、自然科学在内的基础知识、基本理论、基本技能等,体现基本知识结构的内容,也就是“二平台”:通识课程平台与学科基础课程平台。在整个教学计划中,这类课程占了总学时的52.28%,改变了过去专业口径偏窄和过专现象,做到既夯实基础、又拓宽口径。
(2)精简性原则。过装专业学生毕业要求的学分控制在197.5学分,从学时上计算比过去培养方案的总学时少了120学时。同时将根据“去重消肿,去旧增新”的原则,精简理论教学内容和学时,让学生有更多的时间走出课堂、走进实验室、向生产现场,去思考、动手、创新。
(3)特色性原则。人才知识结构不仅要体现国家对人才质量的基本要求,更需立足地方学校和本专业的优势和特色。在过装专业的课程设置上,设置了工程热力学、工程化学、干法水泥生产技术、过程装备设计、过程装备制造与检测、过程装备成套技术、过程装备控制技术和计算机控制技术等课程体现本专业特色,同时也设置了兼顾学生的个性发展的选修类课程。
(4)实践性原则。应用型人才的能力培养主要通过实践教学来实现。通过精简理论教学,加强实践教学,突出理论联系实践,确保实践教学效果达到培养应用型人才的目标。有组织有计划引导学生参加科研、技术开发和创新活动,认定学分,同时要求学生取得相关职业(技能)资格证书,把学生创新能力的培养落到实处。
四、结语
人才培养目标的确定和人才知识结构的优化是一项庞大、复杂、长期的系统工作,同时人才培养目标和知识结构要求既相对稳定又动态发展,在今后的实践中,积极探索,及时总结,不断改进和完善,努力为国家现代化建设输送合格人才。
【参考文献】
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一 “过控”专业实验教学概述
延安大学“过控”专业于2007年成立,相继建立了材料力学实验室、过程控制实验室、过程流体机械实验室、机械设计实验室等,购买了PLC编程、控制、力学性能测试实验设备等实验仪器,在实验室建设方面取得了一定的成绩。但由于专业起步较晚,与其他工科院校相比,我们在实验室建设、实验教学经验等方面还存在一定差距。为使“过控”专业更好地发展,能够培养出满足社会发展需要的合格大学生,我们必须认识现状,加强实验教学改革,进一步完善实验室建设,提高实验教学和管理水平。
二 实验教学中存在的问题
1.实验教学体制过于传统,验证型实验过多
传统实验教学模式过于死板,一定程度上限制了学生的积极性和创造性。而且大多数是验证型实验(如:化工原理实验、PLC编程原理实验等),都配有相应的实验指导书,学生只要按照实验步骤一步步操作就能完成实验任务。这种毫无探究性的实验只能训练学生的基本动手能力,而其思维和解决问题的能力得不到具体的应用,更不能培养学生的实践应用和创新能力。调查中还发现,课表安排的个别实验没能落实。如化工容器设计实验,由于是在高压下进行的,实验室空间有限,存在安全隐患,故没能按计划开设,一定程度上造成了教学资源的浪费。
2.实验成绩评估体系缺乏激励性
目前的实验成绩评定基本上都是根据实验报告质量的优劣或者实验结果正确与否来决定,而忽视了实验的操作情况,不能促使学生在操作过程中积极思考。在完成实验报告时,只要参考实验讲义或者其他同学的实验报告即可,从而造成抄袭现象严重,实验效果下降。
三 实验教学改革的措施
目前,高等教育改革正在全方位深入进行。其中,实验教学改革是重要的组成部分,实验室则是培养学生理论联系实际、建立创新意识、提高工程实验能力的重要实践基地。同时实验教学还可以培养学生科学求实的精神、严谨周密的工作作风和团结协作的精神。
在提高实验教学地位的同时,要以学生为中心,构建学习知识、应用知识和创造新知识三个层次训练体系。还要对现行实验教学进行改革,丰富实验内容,改变实验教学方式,提升实验教师素质,在实验老师的指引下,让学生去积极思考、探索并动手完成实验,以达到培养学生的动手能力和创新能力的目的。具体改革措施如下:
1.完善传统的化工容器设计实验和无损检测实验
化工容器设计实验包括内压容器薄膜应力测定实验、外压容器失稳实验、内压厚壁容器爆破实验在内的三个经典实验。为能更好地配合此实验的进行,在实验室建设过程中,已经配备对应的实验设备,只要做出具体的实验安全防范措施,严格遵守操作规范,即可进行实验。
无损检测实验形成了八个经典实验,即超声波测标准试块的厚度、超声波探测试件内的缺陷、超声波探伤仪探头的标定、涡流法测金属裂纹、涡流法测金属电导率、超声波与涡流法探测实验比较、渗透探伤和磁粉法对焊缝探伤。在建立无损检测实验室时按照实验项目配备相应的实验设备,即可开设此实验。
2.建立计算机仿真实验室
计算机仿真实验是通过软件对物理设备及实验过程的虚拟仿真,利用计算机及相应的模拟程序,通过人机对话界面和动画仿真操作来完成实验过程。计算机仿真实验能够完成电工电路电子技术、自动控制原理、过程控制与DCS、过程装备传动控制等专业实验,弥补我们实验教学资源的短缺,实现教学资源的优化。
3.增加综合设计性实验数量
综合性实验是运用已开设课程内容综合分析某一问题或现象的实验。学生需要运用所学知识经过一定的分析思考和综合运用不同课程知识才能完成相关实验。通过实验,能够掌握不同设备的联合使用与操作,能培养学生的综合能力和知识应用与渗透能力。
设计性实验是在学生明确实验目标的基础上,只为学生提供必需的仪器、材料,要求学生独立设计实验方案,亲自动手组装、操作仪器并完成实验报告的实验方法。在实验中学生可以根据自己的兴趣和知识的掌握程度进行方案设计、流程组装及测试分析,从而提高学生的兴趣,激发了他们上实验课的积极性和创造性,培养其综合实验能力。
压缩验证性实验,增加综合设计性实验的个数,培养学生的创新思维和综合实践能力,这是我们实验教学改革的趋势。
4.开设选修实验课程,实验室面向学生开放
开设选修实验课程,实验室面向学生开放具有以下三个方面的意义:(1)将学生分散在不同的实验室,便于管理,实验效果也会相应提升。(2)学生根据自己的兴趣爱好,选修一到两门研究性实验认真去完成。实验前通过设计实验方案,很大程度上提高了实验的效率,培养其综合应用基础知识、专业知识分析问题、解决问题的能力,更有利于培养学生的创新能力。(3)充分利用实验室设备资源。如实验室拥有的THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台,一共可以做26个实验,但由于实验课时有限,平时只开设6个实验,这就造成实验资源的严重浪费。
四 结束语
提高实验教学的能力培养目标与实验教学时间及实验室的投资成本有限,是长期存在于实验教学中的主要矛盾。提高学生工程实践能力是工科学校面临的共同问题,“过控”专业作为延安大学创办的新专业,经过对实验室的不断建设与完善,基本做到了理论与实验相结合的目的,但也存在一定的问题,相信经过认识—改革—健全的过程,延安大学“过控”专业的实验教学会达到更高的水平。
参考文献
[1]周建来、姚传伟、朱健忠.工 科专科学校实验教学改革的思考[J].广西高教研究,2001(6):74
[2]邓洪达、赵美玉.工科本科毕业论文实践环节存在的问题与实验教学改革[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2011(6):177
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论文摘要:就过程装备与控制工程专业建设与特色,如培养目标定位、师资队伍建设、教学计划修订、课程体系优化、教学方法改革、专业教材建设、实践性教学环节安排等问题进行了探索,提出了必要的措施。
1.引言
上世纪九十年代,社会对化机专业人才的要求发生了改变。随着现代科学技术的进步和工业的发展,过程装备越来越趋向大型化、精细化和自动化,流程参数(如压力、温度、流量等)与过程进行要求必须实施精确的自动控制,这是过程装备高效、安全、可靠运行的根本保证。将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科紧密有机地结合在一起,实现“过-装-控一体化”,已是化机专业改革的必然。
根据教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》,“化工设备与机械”本科专业正式更名为“过程装备与控制工程”专业。新专业是“以过程装备设计为主体,以过程原理与装备控制技术应用为其两翼(简称‘一体两翼’)”的大类学科交叉型专业。这并不是专业名称的简单改变,而是要求赋予专业以新的内涵,因此应结合内蒙古发展的实际情况,对我校过程装备与控制工程专业的建设和特色进行深入细致的探究,慎重确定专业的培养方案,做出合理的专业发展规划,以适应培养21世纪人才之需要,并充分体现我们自己的专业特色。
2.专业建设思路
内蒙古科技大学过程装备与控制工程本科专业于2004年获得批准,于当年招收第一届学生,现已累计招生四届八个班共计300余人。依据国家教育部高等学校机械学科过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制订的专业总体框架,结合内蒙古科技大学的实际情况,建立专业的知识结构和课程体系,充分体现“过装控一体两翼”的总体架构,把过程装备与控制工程专业建设成为涵盖学科领域宽、柔性大、适应性强的专业,能够培养21世纪内蒙古及全国经济发展需要的高素质应用型人才。
3.专业建设规划
校院领导非常重视过程装备与控制工程专业的建设工作,动员和协调各方面的力量给予大力支持,学校已安排购置了75万多元专业必需的实验设备,学院已购买数量可观的教学科研图书资料。过控系全体教师均参与专业课程建设和教学改革探究,集体讨论专业结构调整、课程体系优化、培养方案及教学大纲修订、教学方法改进等方面的问题,形成共识并付诸实施。
3.1.专业师资队伍建设规划
建立一支高素质、结构合理的师资队伍,是专业建设的关键。原专业师资存在的主要问题是知识结构不合理。一方面大部分教师均毕业于原化机专业或机械专业,过程控制或过程工程等方面的理论基础比较欠缺;另一方面青年教师所占的比例较大(约占总数90%以上),部分青年教师教学经验不足而且缺乏工程实践知识。因此更新教师的知识结构是当务之急。学院采用的办法是:
(1)引进硕士以上专业对口的高学历人才。
(2)提高青年教师的水平。积极鼓励中青年教师进修或攻读高一级学位。定期进行教学质量检查、评比和研讨,对教学质量差的青年教师,安排经验丰富的老教师给他们帮助和指导。支持专业课教师参加全国过程装备与控制工程专业学术交流活动,以拓宽他们的知识面,提高其教学和科研能力。由此逐步形成一支学历层次高(研究生以上占100%)、年龄结构和职称结构比较合理(45岁以下占80%,高级职称占50%)、专业素质水平较高的教师队伍。
3.2.专业培养目标的定位和教学计划的修订
参照专业教学指导分委员会制订的总体框架,我校过程装备与控制工程专业的培养目标定位为:培养适应我国社会主义现代化建设需要,面向二十一世纪过程装备与控制工程领域的高级应用型人才。通过本专业的学习力求使学生具备扎实的基础、较宽的知识面,具有一定的创新意识、较强的工程实施能力和良好的业务素质。学生毕业后可从事化工、石油、能源、轻工、环保、制药、食品、生化、煤化工、机电及劳动安全部门等领域中的过程装备与控制工程的设计、制造、运行、管理、研究及开发等工作。
按此培养目标,结合内蒙古和我校的实际情况,确定我校过程装备与控制工程专业的知识结构框架,如表1所示,其由基础理论知识和专业方向知识两大部分组成。基础理论知识包含人文基础、科学技术理论和实践基础三方面,以科学技术理论为重点,人文基础和实践基础辅之。科学技术理论包括公共理论基础、专业理论基础和专业技术基础。这些基础理论知识的掌握为专业知识的获得打下坚实的基础。专业方向知识以压力容器及过程设备设计和过程流体机械为主体,过程工程原理与过程装备控制技术为其两翼,并增设煤化工技术及装备等专业课程,以突出我们自己的专业特色。
3.3.课程体系改革及优化
根据“一体两翼”的专业定位,优化课程设置,建立新的教学课程体系,以适应培养知识面宽、基础扎实、弹性大、能力强的应用型人才的需要。具体做法如下:(1)增设控制类有关课程,满足专业拓宽的需要。如开出机械工程控制基础、液压与气压传动、PLC技术及应用课程,使学生掌握过程装备控制学科的有关知识,以适应过程装备大型化、自动化的需求。(2)加强理论基础、淡化专业。将专业课学时数控制在总学时的20%左右。如对过程流体机械以解决选型和应用为主,将课时由72减少至48左右;增加流体力学及粉体力学、工程热力学理论基础课程;同时开出适当的专业选修课,如有限元原理及应用、过程装备CAD、药物制剂工程与设备、压力容器安全技术、过程装备密封技术,以增加专业的柔性。(3)加强外语、计算机基础教学。压力容器及过程设备课程采用双语教学,增开过程装备高级程序设计课程,使得外语和计算机教学四年不断线,让学生较好地掌握一门外语和较深的计算机知识,提高学生的综合素质,以适应科学技术迅猛发展的需要。(4)加强实践性环节,积极创造条件。如增设工程教育实践,以增强学生理论联系实际的能力。
3.4.专业教材使用与更新情况
为了规范专业的知识结构和保证教学质量,专业核心课程按新专业的要求全部采用全国高等学校过程装备与控制工程专业教学指导分委员会组织编写的面向21世纪的新教材。煤化工技术及装备课程没有现成的教材,必须组织相关人员进行编写。同时要求任课教师在教学实践的基础上不断探索,对教学内容进行必要的补充和整合,使之更适应我校的实际情况。
3.5.教学方法及手段的改革
在教学方法上,要求教师采用比较式、启发式教学,讲课中要求突出重点、详略得当,以提纲式教学为主。充分发挥学生的主观能动性,让学生自学与教师课堂讲授、指导、答疑相结合。
在教学手段上,也积极进行探索。压力容器及过程设备与过程流体机械等课程采用多媒体教学与图片资料讲解,加深学生对过程设备结构的认识,节省在黑板上画图及板书的时间,以提高授课速度并充实授课内容;过程装备与机械制造基础课程需要增加典型容器的制造工艺,可用观看录像来代替课堂的抽象讲解;压力容器及过程设备被作为学院重点课程予以建设,通过进一步完善CAI课件和研制典型过程设备的设计计算软件以提高专业教学的效果与质量。
3.6.实践性教学环节规划情况
实践性教学环节是培养工科学生动手能力、处理实际问题能力的重要环节。因此,我们非常重视对实践性教学环节的规划与安排。
专业实验室建设规划如表2所示,鉴于实验经费投入数量有限,大规模地进行实验设备的购置不切合实际,在利用相关院系实验资源的基础上,我们主要计划先期建设能够满足学生基本专业实验要求的压力容器综合实验、空压机性能测试及超声探伤实验、过程装备结构拆装实验和过程装备控制技术实验四个实验室。第一期专业实验室建设中用于购买实验设备的经费约为75万元,其中压力容器综合实验装置我们使用南京化工学院李健教授研制的专利产品——压力容器三合一验证性实验装置,其特点是结构设计巧妙,试件易得,实验效果良好,实验数据误差较小,价格仅为通用压力容器实验装置的二十分之一,许多高校如东南大学在使用该实验装置。通过第一期的建设,实验室的教学环境将得到较大的改善。实验室第二期建设正在拟申报之中(含过程装备与控制仿真实验、过程装备密封实验装置、煤化工技术及装备实验装置等),相信经过两期建设,实验教学条件将得到很大的改观,能够进一步提高实验教学质量。
实习是理论联系实际、学校教育与社会相结合的重要教学环节。为了保证教学质量,我们选择了区内外一些优秀企业作为实习基地,如南京紫光精细化工厂实训基地、南化集团、天津碱厂、神华集团煤化工基地等,建立了长期、稳定的合作关系,得到了厂里各方面的支持与配合。
毕业设计(论文)是学生在校期间的最后一个实践性教学环节,是培养学生综合运用所学知识解决工程技术问题、完成工程师素质基本训练的一个关键性教学实践活动。我们一方面制订毕业设计(论文)大纲和毕业设计指导书,另一方面注重指导教师自身工程实际知识的加强,再者依据培养目标选好毕业设计(论文)题目,并安排一定比例的学生参与教师纵向科研课题的研究,让学生从中掌握科学研究的方法和提高处理工程实际问题的能力。
4.结束语
相信经过几年的专业建设和实践探索,我校过程装备与控制工程专业的办学条件与教学水平将会获得较大改善与提高,社会影响力逐年递增,师资队伍建设渐趋合理优化,为积极准备化工过程机械硕士点的申报创造条件。知识结构充分体现厚基础、宽口径的专业培养特点,学生独立获取知识的能力、信息处理能力、工程实践能力和开发创新能力均有望得到较大的提升。
参考文献:
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关键词:工程硕士;培养方案;课程设置;教育改革
作者简介:单甘霖(1962-),男,江苏如东人,军械工程学院二系,教授;赵诚(1982-),男,河北宁晋人,军械工程学院二系,助教。(河北
石家庄?050003)
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)25-0047-02
工程硕士专业学位是我国研究生教育体系中的一个重要组成部分,其设置适应了国家经济体制的改革,适应了在岗人员进一步提高自身能力素质的需要。工程硕士与工学硕士相比,它们虽然处于同一层次,但由于其生源的显著差异,其培养目标、知识结构、能力结构和培养模式等均有较大不同。要使工程硕士成为高层次技术和管理人才,符合未来社会发展的需要,就必须贯彻“以人为本,因材施教”的教育原则,制订一套科学、合理的培养方案,并建立与之相适应的培养模式。
为了提高工程硕士培养质量、规范培养模式和培养流程、明确评估办法等,2005年7月召开了第二届全国工程领域教育协作组组长全体会议,提出“建立规范化的工程硕士学位标准”的设想,并选择了控制工程等五个领域,以课题研究的形式,率先开展工作。2007年全国控制工程领域工程硕士教育协作组颁布了“控制工程领域工程硕士专业学位标准(试行)”,对我院控制工程领域工程硕士的培养起到了很好的指导性作用。考虑我院控制工程领域工程硕士的培养主要是面向部队、基地等情况,在对“专业学位标准实施细则”修订中,培养方案在符合学科内涵的基础上,要兼顾生源单位需求,在研究方向的确定、课程设置等方面突出应用性、针对性,切实使培养的工程硕士在相应的工作岗位上发挥应有的作用。
一、以武器控制系统为中心确定培养方案的主要研究方向
现代兵器装备的特点是精确化、远程化、智能化,以导弹、无人机、指挥系统等为代表的武器装备更突出了这一特点,这些特点的基础之一是自动化技术。根据我院生源主要分别来自武器装备论证、武器装备试验、军代表、部队技术保障、部队装备管理单位等岗位特点,依托控制工程领域培养工程硕士,应该以武器装备为大背景,在控制工程学科内涵的基础上紧紧以武器控制系统为中心,来确定相应的研究方向,因此我院控制工程领域工程硕士专业研究方向确定的基本思路是:涵盖我军武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控、武器控制系统性能测试与故障诊断、武器控制系统信息化管理等方面,为军代表系统、武器装备试验基地、部队修理所、部队装备管理等单位培养具有我军特色的高层次应用型、复合型工程技术和管理人才。具体如下:
1.武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控
该方向以提高复杂武器控制系统综合战术技术性能为目标,以数学、力学、控制理论、系统科学、计算机技术为基础,研究武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控的方法。主要研究内容包括:火控、指控、无人机和导弹等复杂武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控的方法及武器系统作战效能评估等。
2.武器控制系统性能测试与故障诊断
该方向以提高武器系统技术保障人员的装备保障能力、试验技术人员的工程实践能力为目标,以自动测试技术、故障诊断技术、信号处理技术和计算机技术等为基础,研究武器系统的性能检测、故障诊断的技术与方法及靶场试验中技术保障的关键技术。主要研究内容包括:新标准测试总线的应用、测试系统模块化设计、武器系统运行状态监测与诊断、测试诊断设备研制等。
3.武器系统信息化管理
该方向以提高各级装备保障管理人员的管理自动化、信息化、智能化水平为目标,以人工智能、装备保障理论、计算机技术、数据库技术、多媒体技术、网络技术等为基础,研究装备保障管理的自动化、信息化、智能化技术和系统。主要研究内容包括:研究制订适合装备保障信息化管理的标准体系,研究建立统一的适合装备保障管理信息化的数据交换代码,基于装备的状态信息、故障信息、维修信息等进行研究装备保障领域的全程可视化信息管理系统。
二、以适应培养方向要求为出发点确定适宜的课程体系
课程教学是工程硕士培养的一个重要环节,它对于构建合理的知识结构、打下扎实的基础理论和系统的专业知识起着相当重要的作用。当今社会,科学技术迅猛发展,知识更新不断加快,只有打下牢固的基础,才能自如地实现向新领域的转变,才具有可靠的应变能力的坚实后劲;只有在头脑中存储了大量的知识、事例和经验,才能运用它们来进行创造性思维。课程设置在整个课程教学工作中起着基石性和原本性的作用,只有合理的课程设置才有可能使研究生具有合理的知识结构,才有可能在课程学习过程中激发研究生的创新意识与创新能力。
考虑到工程硕士的培养模式是“进校不离岗”,边工作边学习,在职攻读学位的特点,在课程学习上,我院采取的是“两阶段”学习方式,即第一阶段主要学习公共和领域必修课程,在学院集中学习;第二阶段主要学习选修课,采取先寄发教材供学员自学,再到学院集中辅导两次,每次为期两周,最后集中进行考试。因此课程设置一方面要充分考虑这些特点、安排,另一方面更要考虑所设置课程应与各培养方向相适宜。对控制工程领域工程硕士研究生来说,应具备以控制论、系统论、信息论原理为核心的知识结构。同时,还要具备基于与数学方法、计算机技术、网络技术、通信技术、各种传感器和执行器等相结合的、针对具体应用方向的知识面。这些知识结构、知识面要通过一类课程群的设置来落实。由于培养时间、教学时数的限制,课程的门数设置受到了约束,这样就要求对课程的选择必须反复斟酌,切实使选择的课程具有较强的针对性,有利于学生建立合理的知识结构,有利于学生进行后续的学位论文研究工作。我院工程硕士专业学位课程设置包含两大部分。一部分是适用各个研究方向的必修课,包括公共必修课和领域必修课。公共必修课主要包含自然辩证法、英语、数理统计、科技信息检索。领域必修课主要有线性系统理论、计算机控制系统、自动测试系统。另一部分是为不同研究方向设置的选修课。选修课设置的基本思想是在保证对一个控制工程领域工程硕士研究生而言,至少应掌握一个课程群的知识要求的基础上,引入专题讲座形式来开阔学生视野,增大学生知识面。根据学科培养方案设置的三个研究方向,结合部队岗位需求,我们按优化、控制类课程群、控制系统故障检测与诊断课程群、信息传输与处理类课程群的要求设置领域专业技术类选修课课程。
具体地讲,为三个研究方向设置的选修课程分别是:
为武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控研究方向设置了优化、控制类为主的课程,包含军事运筹分析、系统决策与建模、智能控制、人工神经网络、防空武器系统效能分析以及专题讲座。
为武器控制系统性能测试与故障诊断研究方向设置了故障检测与诊断为中心的课程,包含测试与接口技术、军用电子系统测试、电子系统故障诊断、故障分析与预测、人工智能原理以及专题讲座。
为武器系统信息化管理研究方向设置了信息传输与处理为中心的课程,包含数字信号处理、战术互联网及其应用、图像工程、多媒体技术、人工智能原理以及专题讲座。
三、结束语
随着科学技术的飞速发展,武器控制系统性能不断的提高,武器装备涉及高新技术的增多,控制工程领域工程硕士专业学位标准实施细则也需要进行相应的修订,在这其中最需要关注的是培养方案的修订,特别是涉及的研究方向和课程设置。在相对稳定的基础上,其应该是动态的、开放性的,以适应工程硕士培养单位岗位发展的需要。
参考文献:
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摘要:东北石油大学以国家第二批卓越工程师培养院校为基础,推行过程设备制造实训改革。依托大庆装备制造平台,以保周期、重培
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[3]文进.以创新教育为导向的卓越工程师培养模式[J].中国科教创新导刊,2011(22).